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小麦锈病研究现状论文题目

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小麦锈病研究现状论文题目

危害小麦导致病害循环。小麦秆锈病病在我国,转主寄主在小麦秆锈病流行过程中的作用不大。病菌仅以夏孢子世代不断危害小麦,并在小麦上越冬、越夏,完成病害循环。小麦条锈病是影响小麦生产的重大病害之一,据西北农业大学研究,小檗已成为小麦条锈病重要的转主寄主。

锈病是小麦常见的病症之一,今年锈病在我国各大麦区大爆发,是近十年来最严重的一次,需要特别注意。

据全国农技中心2020年全国小麦病虫害发生趋势网络会商会上发布的数据显示,小麦条锈病目前已在江汉、江淮、黄淮南部和西南麦区11个省(市)375个县(市、区)见病,发生面积1327万亩,同比增加倍,比近10年最重的2017年同期增加,比一周前增加,目前已北扩至沙河以北,较常年提早1个月。

小麦作为我国的三大主要粮食作物之一,种植面积自也是仅次于玉米和水稻,主要集中在东北平原的冬小麦产区以及华北平原的春小麦产区,锈病主要危害的是冬小麦产区。

小麦锈病

小麦条锈病俗称“黄疸”,是一种常见的真菌性病害,发病初期对小麦影响并不大,但是随着时间的推移就会导致小麦减产,甚至最终颗粒无收。

小麦锈病分条锈病、叶锈病和秆锈病3种。条锈病主要危害小麦;叶锈病一般只侵染小麦;秆锈病小麦变种除侵染小麦外,还侵染大麦和一些禾本科杂草。“条锈成行,叶锈乱,秆锈成个大红斑。”这句话形象地区分了三种锈病的区别,目前我国小麦条锈病发生最为普遍和严重,所以我们接下来重点讨论条锈病。

小麦条锈病的发生以及传播方式

小麦的条锈病主要是由病毒孢子(主要为夏孢子)侵染扩散产生的,当病毒(夏孢子)落在小麦叶片上,在适合的温度(条锈-l7℃)和有水的条件下,夏孢子开始产生菌丝、吸收叶片养分、萌发繁殖,最后形成夏孢子堆,也就是我们看到的黄斑,从而为害麦苗。

小麦条锈病是典型的远程气传病害,这些夏孢子可随风传播,甚至可通过强大气流带到1599米~4300米的高空,吹送到几百公里以外的地方而不失活性进行再侵染。

小麦条锈病主要在春夏季节危害冬小麦,病菌为害完麦苗以后,随气流在西北和西南高海拔地区越夏;在秋季冬小麦播种以后再次随气流来到广大小麦产区,附着在冬小麦幼苗上越冬,第二年再次危害麦苗。

小麦条锈病的危害

小麦条锈病是一种持续性危害病症,随着时间的推移,发生时间越长危害越严重。

叶片或叶鞘上覆盖很多夏孢子堆时,会破坏叶片上的叶绿素,影响光合作用,小麦如果不能进行正常的光合作用,生长必然受到影响。

病毒繁殖需要吸收小麦细胞的养分,会破坏小麦植株细胞,使植株的生长受到抑制。

小麦植株内的水分和养分消耗快,生长到灌浆期时,导致灌浆受阻,一方面会影响降低小麦的品质,另外一方面,光合作用下降导致千粒重下降,出现减产。

小麦锈病传播速度快,一旦发病后,轻则造成10%左右的减产,重则可能会达到一半以上。

防治方法

物理防治:

1、最基础的防治方法就是因地制宜选择抗病品种进行种植,可以有效地减少病症的发生;

2、对于去年有锈病发生的麦田,在收获后及时翻耕灭茬,消灭自生麦苗,减少越夏菌源;

3、合理灌溉,雨后注意开沟排水,降低田间湿度。

农药防治:

药物防治主要选用三唑酮、烯唑醇、丙环唑、戊唑醇、已唑醇等三唑类杀菌剂,或醚菌酯、吡唑醚菌酯等甲氧丙烯酸酯类杀菌剂。

1、拌种:对秋苗常年发病较重的地块,用种子质量回的15%三唑酮可湿性粉剂或烯唑醇可湿性粉剂拌种,或用种子质量~的2%戊唑醇湿拌种剂拌种。

2、喷药:对于已有病害发生的地块,可以在发病初期选用20%三唑酮乳油1500倍液,或烯唑醇可湿性粉剂1500倍液。之后视病情严重程度,最高使用以上药量的2-4倍浓度喷雾。

结语:小麦锈病是一种危害较强的病症,但是发病周期较长,早发现、早治疗可以有效降低病害造成的损失。

小麦条锈病的毕业论文

王阳,王美南,张如佳,徐长刚,李振岐. 基因枪法转化基因在小麦条锈菌中的瞬时表达.西北植物学报,2006,26(6):1115-1118(第一作者)张如佳,王 阳,王美南,井金学,李振岐.基因枪介导小麦条锈菌毒性突变的研究. 西北农林科技大学学报(自然科学版):2007,35(5):(通讯作者)王阳,尹晓飞,徐智斌,黄洁,李振岐,宋纪蓉,尹涛.地蚕提取物诱导小麦抗条锈病的研究. 西北农林科技大学学报,2004,32(11):45-47(第一作者)黄洁,宋纪蓉,王阳,李振岐,徐抗震,尹涛.地蚕中低聚糖的提取及其诱导植物抗病性的研究. 食品科学,2004, 25(3):106-109(第三作者)王阳,康振生,李振岐. 天水地区高山、半山和川区小麦条锈菌夏孢子多核率研究. 麦类作物学报,2004,24(2):110~113 (第一作者)郑文明,陈受宜,康振生,王阳,吴立人,李振岐。甘肃天水地区小麦条锈菌自然群体DNA指纹分析。北京:菌物学报,2005,2004(2):199~206(第四作者)王阳,王保通,康振生,李振岐.2002年陕西省小麦条锈病流行概况及防治对策. 植保技术与推广,2002,12,18-19(第一作者)王阳,王大浩.BTH和INA诱导小麦抗条锈病性的研究.中国植保导刊,2004,24(8):5-8(第一作者)卢丽丽,张亮,严引娣,王美南,王阳,井金学.一种快速分离小麦条锈菌转GUS基因转化体的方法.西北农业学报,2009,18(1):170-172,183(通讯作者)

稀土对花卉植物开花期的影响 上海宝山区海滨二中 张蕾菁 吴军等 随着人民生活水平的提高,人们对鲜花的需求也增加了。鲜花色彩艳丽,清香宜人,但都有花期不长久的缺陷。人们为延长鲜花的保鲜期,曾使用过不少试剂,如阿斯匹林等。我们则尝试用稀土来延长植物的开花期。 稀土是一类稀有元素。农用稀土主要是镧和铈元素的化合物。它对植物生长有一定促进作用。为了解它对花期和花的大小有否影响,我们做了以下实验。 一、实验材料 农乐粉状物(一种稀土肥料),金盏菊,烧杯。 二、实验过程和记录将农乐配制成5种不同浓度的溶液,将金盏菊朵插入,另外设一对照组。列表如下:花直径为3—4cm 农乐溶液 情况记录 对照 50mg/100ml 花盛开,1周后凋谢 花6天后谢 100mg/100ml 花刚开,2周后谢,花盛开 时比对照组略大 花6天后谢 150mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 200mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 300mg/l00ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 三、分析和讨论 从上述实验记录可以认为:稀土对鲜花的开放时间有一定的延长作用。从50mg/100ml稀土溶液到3OOmg/100ml稀土溶液都有一定的延长开花期的作用,而且使花朵的直径也略有扩大。金盏菊施加稀土后一般能延长开花2--4天。我们认为,这与稀土能促进植物生命活动,促进叶绿素形成,增加有机物合成(加稀土溶液的植物叶色较深)有关。稀土也许有促进植物生殖器官吸收有机养料的作用。我们还发现,稀土浓度越高(在300mg/l00ml以下),延长花朵开放的时间也越长。至于浓度到达多高才会有负作用,我们还得在以后作进一步研究。 稀土是一种含微量元素的化合物,对植物生长有一定的促进作用。张、吴二位同学用农用稀土——农乐做延长花卉植物花期的试验,是很有实用价值的。从文章来看,这两位同学确实做了不少工作,也取得了可喜的成果,可嘉可勉。 当然,和大多数初次独立进行科学实验的同学一样,他们在实验方法和实验报告的表述方面还显得不够成熟。不过这没关系,以后多开展一些这样的活动,多看一些课外书籍,他们一定会做得更好。与许多同龄人相比,他们已经领先一步了。 首先,从报告的内容来看,作者只进行了一种花卉——金盏菊的花期实验,所以,报告的题目似改为“稀土对金盏菊花期的影响”更贴切一些。要知道,植物是一个外延很大的概念,在科学研究报告中是不能随意乱用的。把稀土对某一种植物有作用看作是对所有植物都有相同的作用,那是不行的。这叫以偏概全,往往会酿成大错。 第二,极稀溶液的浓度应用ppm(百万分之一)表示,如文中的“50mg/lOOml"可表示为500ppm。 第三,在报告中应该明确记录用金盏菊做试验的数量和次数(至少10株金盏菊,反复多次)。 第四,花的开放有始花期、盛花期和凋谢期,它们的具体日期要记录明确、完整。注意,实验记录中的数据必须是明确的,如“6天”“23小时”等,不能出现“1周多”“10多天”之类比较含糊的数据,要不然“稀土越浓,花期越长”有何根据? (选自《中学科技》1994年第4期) 二 整篇作文 自选题目,利用最近一段课余时间(半个月或—个月),尝试写一篇自然科学小论文。 题目的选择很重要,可结合自己特别有兴趣的某门学科的学习、钻研,或者结合学科课外兴趣小组的课题研究活动,或者根据自己平时对某种自然现象的观察、研究,选择研究范围和研究深度适合自己水平、条件的题目。然后参照课文中提出的一些要求和注意点,去认真搜集并分析材料,提炼出有一定价值的观点,安排好合适的结构,快速起草并细心修改,最后认真誊清。课文后所附例文可供参考;还可以结合课外阅读,参读一些报刊上新近发表的科学小论文。 下列题目供参考: 1.沙尘暴的成因与防治 2.××江的污染小议 3.怎样防止土地荒漠化 4.也谈敬畏生命 5.析生物链

王焕如从1939年就开始研究小麦叶锈病。1945年在美留学期间,曾协助导师.斯塔克曼对全美小麦秆锈生理小种进行过调查,并取得了可喜成绩。中华人民共和国成立后,王焕如对小麦锈病的研究集中于小麦锈菌生理分化和品种抗锈病方面。他在国内广泛介绍斯塔克曼所倡导的锈菌生理小种概念和研究方法,为我国开展这一领域的研究打下了基础。王焕如十分重视小麦锈病的应用研究,以解决生产上的问题。1950年王焕如受农业部委托对我国东北地区小麦秆锈进行了调查研究,对小麦锈病菌生理小种,小麦品种幼苗抗病性作了大量鉴定工作,其结果表明东北地区锈病菌主要生理种是21号,并从307个小麦品种中筛选出近20余个抗病品种,为解决东北地区春小麦锈病为害起了积极作用。1956年对东北地区小麦锈病转主寄主的调查,明确大叶小蘖在东北地区不起寄主作用,为国家节省了大量除草的人力和经费。1959年他对河北碧玛1号小麦丧失抗条锈性进行了研究,指出丧失抗性的原因是碧1锈菌生理种引起的,并提出引种和培育抗病性品种措施。1984年王焕如对张家口坝下地区夏播小麦条锈病进行了考察,认为在高山上越夏的条锈菌与平原地区秋播小麦出土的时间不相衔接,消除了有人担心条锈菌有可能波及平原冬麦锈病流行的忧虑。此外,王焕如还为解决小麦赤霉病、腥黑穗病、黑胚病、根腐病的防治研究上做出了显著成绩。王焕如经过20余年对小麦锈病的研究,1962年首次对.斯塔克曼关于小麦锈病菌生理种概念和研究方法提出了异议。指出斯塔克曼的观点是偏重于锈病分类而忽视了寄主和病原物的相互作用;在研究方法用鉴别寄主来鉴定生理种局限性,提出用生产品种,辅之以其他方法来鉴定小种。1963年再次指出用标准寄主来鉴定锈菌生理小种方法,在学术观点上有片面性,提出室内的鉴定工作,与室外调查工作相结合,才能有效地侦察锈菌的变化。1981年,王焕如在生物间遗传学的启迪下,根据自己的实践以及结合国外的动向,提出了今后开展小麦锈菌毒性研究应持有群体观点、生态观点和时态观点、进化观点的倡议。采用毒力频率的方法研究小麦品种与锈菌群体的相互作用;用毒力组合与抗性组合的方法分析品种群体与锈菌群体的相互作用,为推广品种的合理布局提供依据;根据生物间遗传学的原理和方法,不通过杂交来推导品种抗性基因和基因型,为简便和迅速地鉴定抗源和选配亲本提供遗传信息。这些观点和方法,把传统偏重研究病原物的致病性改变为研究寄主和病原物的相互作用,因此不仅可以了解在一定条件下个体品种与个体菌株的关系,还可以了解在不同条件下品种群体与菌株群体的关系。近十几年王焕如基于这些观点和方法对河北、陕西、河南、新疆等地区的小麦品种与小麦叶锈菌相互作用进行了深入研究,取得了显著成就,把我国小麦锈病菌生理和品种抗锈病的研究推向了一个新的水平。1985年他应邀去美国讲学,报告了生物间遗传学在中国小麦叶锈病研究中的运用和发展。依阿华州立大学副校长克里斯顿森评价:“王教授的学术观点,不仅对研究生,对教授也有启发。”密苏里州立大学雷格林教授评价:“你们的工作,无论在数量和质量上都是好的。如能在抗病育种中应用,将可以减少因病害造成的损失。”堪萨斯州立大学勃劳德教授的评价:“王教授的抗性组合的构思,是独立的创新。”近十几年来,王焕如和他主持的小麦叶锈病研究组取得瞩目成就,其中获得国家及省级科技进步奖7项,并领导了全国小麦叶锈病研究协作组,与山东、山西、河南、内蒙等单位进行多项的协作研究。生物间遗传学是70年代兴起的一门新的学科。它是在锈菌生理分化现象和基因学说的基础上发展起来的。这一学科的基本观点是特定的病原物基因型和特点的寄主基因型在特定的环境条件下,表现出特定的表现型。它不仅全面地考虑了寄主、病原物和环境的相互作用,还指出了在特定的环境条件下,特定的寄主和特定的病原物相互作用的专化性。王焕如鉴于生物间遗传学的发展,经他积极建议农业部于1981年和1984年分别邀请美国国际生物间遗传学权威.雷格林(Loegering)和.勃劳德(Browder)两位教授来华举办了两期全国性的生物间遗传讲习班。王焕如在会前亲自译出主讲人的讲授提纲,主持组织讨论和辅导,会后亲自整理全部讲授资料。在以后的几年中,应邀到全国各地进一步介绍生物间遗传学理论,并与冯祖寿合编了我国第一本《生物间遗传学》讲义。为推动这一学科在我国的发展起了积极作用。1984年王焕如及他的研究小组首先将这理论用于小麦叶锈病的研究上,发表了“生物间遗传学不通过杂交推导基因型的程序及其在小麦抗叶锈性研究中的应用”论文。代表了我国小麦锈病研究进入到新的水平。以后发展到小麦条锈病、秆锈病、白粉病、赤霉病,以及稻瘟病、谷瘟病等方面也充分应用起来,并取得了显著成绩。在这一方面,不能不说是与王焕如积极引进、应用和传播生物间遗传学的功绩是分不开的。王焕如自1943年开始从事教育工作,1990年离休后仍继续为研究生讲授高级植物病理学和专题报告。几十年来他坚持主张教学、科研、技术推广三结合。他担任河北农业大学植保系主任时,强调教师在完成教学任务的前提下,要尽量多做研究工作。他认为开展科研与教学质量的提高是密切相关的。王焕如在教学上强调培养同学的独立思考和独立工作能力,重视启发式教学。他不仅在课堂上或辅导中开展质疑和答疑,而且经常给同学们提出问题,在教师指导下,让同学去查阅资料,甚至通过田间和实验室里小型实验来解答问题。他提倡因材施教,鼓励同学因志趣选修各种课程。这样有利于学生毕业后,发挥其专长。王焕如在科研上,善于帮助同志们从具体的实验结果提高到理论上进行分析。例如在小麦锈病防治的研究上,他根据同志们对河北碧玛1号小麦丧失抗条锈性问题研究的结果,结合多年实践经验,进行分析,大胆地对传统的锈菌生理小种鉴定方法和生理分化观点提出对若干植物病理学的基本概念和编写系统作了革新。他指出“柯赫法则”在应用方面的局限性等等。正由于他以求实的精神使得他与范怀忠合编的《植物病理学》教材博得了国内和菲律宾学者的好评,1988年由农业出版社向国家教委推荐为优秀教材。王焕如为我国植物病理事业奋斗了几十年,他亲自编写了《植物免疫学》、《寄主和病原物相互作用》、《生物间遗传学》和《抗病育种的病理学基础》等教材。他主持翻译了《植物抗病育种——概念和应用》等数部专著,他和他的锈病研究组发表论文124篇,以及百余篇专题译文,为我国植病事业的发展做出重要贡献。他的一生可以概括为“治学严谨、为人正直、赤子忠心、为国为民。”

农科院是好单位。平台较好,是目前农业科研的一线单位,农业部给与较多支持;科研经费充足,除国家自然科学基金,还有较稳定的创新工程做支持。

中国农业科学院担负着中国农业重大基础与应用基础研究、应用研究和高新技术研究的任务,致力于解决中国农业及农村经济发展中基础性、方向性、全局性、关键性的重大科技问题。

“青年英才计划”是2013年中国农业科学院启动的一项高目标、高标准和高强度的青年科技人才引进计划,旨在吸引一批40岁以下具有国际视野和高水平的青年学科带头人,探索形成一整套与国际接轨的、符合院情的引才用才新机制、新模式。

进一步提高中国农业科学院科技创新工程科研团队的创新能力、国际竞争能力和学术引领能力,为建设“世界一流农业科研院所、实现跨越式发展”提供强有力的人才支撑。

研究生教育:以中国农业科学院分布在全国18个省(市、自治区)的42个研究所为依托,坚持“立足科研、质量为本、科教兴农”的办学理念,以“院所结合、两段式培养”为特色开展研究生教育。

研究生院统一组织招生、授课和学位授予,课程学习期间由研究生院实行全方位管理;课程结束后跟随导师进入研究所开展课题研究,直到完成毕业论文,在所期间,研究生主要由各专业研究所负责管理,研究生院进行辅助管理。

小麦抗赤霉病研究论文

山东科研团队找到小麦癌症克星,这个克星就是抗赤霉病小麦。

小麦赤霉病可以说是“癌症”,一旦患上了赤霉病,就会导致产量下降,导致品质下降,这是一个很大的问题。我国是小麦赤霉病危害最大的国家,每年发生赤霉病的发生面积达6千万亩,平均一年产量减产可达20%-30%,重则达50%以上,有的甚至没有收获。

南方地区特别是长江、沿海一带,气候湿润、多雨,是小麦赤霉病的高发区域,随后逐步向北方麦区扩散。此外,病菌所产生的真菌毒素对所有谷物的种子也会造成极大的危害,对人类和动物的健康也会造成极大的危害。

中国的科学团队在小麦近缘植物,长穗偃麦草中发现抗赤霉病基因,这种基因在国际上的命名为Fhb7。在发现这种基因后,我国的科学团队通过小麦和偃麦草远缘杂交,之后把这个抗赤霉病基因转移到需要栽培小麦品种之上,经过不懈地地力培育出抗赤霉病的小麦新品种。

科学家还通过系列研究发现了Fhb7对赤霉菌分泌的呕吐毒素等霉菌毒素,都具有广谱解毒功能,从而对赤霉病抗性。

恭喜山东农业大学科研团队将抗赤霉病基因Fhb7成功地转移至栽培小麦品种上,并通过实验,明确了其在小麦抗病育种中的应用价值。

抗赤霉病小麦经过两年的前期试验和两年的地区试验,已于去年开始进行了抗赤霉病小麦生产试验,有望在今年进行大规模的推广。如果经过大规模推广抗赤霉病小麦获得成功,可以使农民生产出更健康的小麦,并且避免减产的风险存在。

主要研究领域小麦遗传育种.作物品质性状相关基因的克隆、表达调控及生物信息学研究。在国内较早开展小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体DH群体,以及应用DH群体进行小麦重要性状遗传分析及遗传谱构建等研究。主要科研项目1 安徽省教育厅自然科学基金“小麦多酚氧化酶活性DH群体的快速创建及应用”(2006KJ142C,主持完成)2 安徽省教育厅人才基金“小麦多酚氧化酶活性及其在面粉色泽遗传改良中的应用研究” (2005jq1198,主持完成)3 安徽省农作物品质改良重点实验室开放基金“小麦重要品质形状DH群体的高效创建及优异种质筛选”等项目(ZW2010KF004,主持完成)4 安徽省高校省级自然科学研究重点项目“滁菊类黄酮3′-羟化酶基因的克隆及其分子标记发掘” (KJ2010A252,主持)5 安徽省自然科学基金“Kr基因的DNA甲基化修饰对小麦×玉米远缘杂交的调控”(1308085MC34,主持)6 国家“863”计划“小麦抗赤霉病生物技术育种”(2001AA211021,参加)7 国家自然科学基金“低多酚氧化酶活性小麦品种资源筛选及遗传分析” (30270825,参加)8 “十二五”国家科技支撑计划重大项目“粮食丰产科技工程”等研究(2011BAD16B06,参加)第一作者发表论文3 小麦Kr 基因片段的克隆及序列分析[J].分子植物育种,2012,10(4).4 滁菊染色体核型微变异.核农学报, 2012, 26(5): 0729-07335 滁菊类黄酮3′-羟化酶基因的克隆及分子特性. 食品科学, 2012, 33(17): 145-1496 安徽一个水仙栽培种的核型研究[J]. 热带作物学报,2010,(12).7 普通小麦D染色体组上psy基因位点的分子证据[J]. 麦类作物学报,2010,(6).8 同一生境下多年生黑麦草与节节麦的核型比较[J]. 生物学杂志,2010,(4).9 蒴翟的细胞学鉴定及其与接骨木的核型比较[J]. 热带作物学报,2009,(12).10 两种不同基因型辣椒的核型比较[J]. 江苏农业学报,2009,(5).11 中国小麦微核心种质资源Psy基因的等位变异[J]. 云南植物研究,2009,(5).12 生物入侵种喜旱莲子草的染色体核型特征[J]. 热带作物学报,2009,(4).13 小麦黄色素合成途径中Psy基因的克隆及分子特性[J]. 云南植物研究,2008,(6).14 小麦×玉米诱导小麦单倍体的形态学及细胞学鉴定[J]. 核农学报,2008,(2).15 虎眼万年青核型分析及B染色体研究[J]. 热带作物学报,2007,(4).16 麦冬草坪群落中杂草的分布及细胞学研究[J]. 草业学报,2007,(4).17 利用新生子叶制备牡丹染色体的研究[J]. 生物学通报,2007,(6).18 小麦多酚氧化酶研究进展[J]. 安徽科技学院学报,2007,(2).19 小麦×玉米单倍体植株再生体系的建立[J]. 激光生物学报,2007,(1).20 一种野生燕麦的染色体核型分析[J]. 种子,2007,(1).21 六种基因型草坪草的染色体核型分析[J]. 草业学报,2006,(6).22 小麦×玉米胚培养产生小麦单倍体植株[J]. 农业生物技术学报,2006,(4).23 利用小麦与玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体的研究进展[J]. 麦类作物学报,2006,(4).24 加拿大一枝黄花的核型分析及B染色体初报[J]. 激光生物学报,2006,(3).25 麦田杂草节节麦染色体核型分析研究[J]. 种子,2006,(6).26 观赏花卉矮牵牛与野生牵牛花的染色体核型比较[J]. 生物学通报,2006,(4).27 小麦×玉米诱导小麦单倍体高效系统的建立[J]. 核农学报,2006,(2).28 由小麦×玉米获得的小麦DH系花粉母细胞减数分裂观察[J]. 中国农学通报,2005,(11).29 提高小麦×玉米产生的单倍体成胚率的研究[J]. 麦类作物学报,2005,(6).30 不同小麦组合与不同玉米基因型远缘杂交诱导小麦单倍体的研究[J]. 作物杂志,2005,(3).31 小麦×玉米产生的小麦单倍体植株的染色体加倍研究[J]. 麦类作物学报,2005,(3).32 小麦与玉米远缘杂交诱导小麦单倍体的研究[J]. 麦类作物学报,2004,(2).

戴松恩从20年代中期即开始进入我国的作物遗传育种研究领域,是我国从事这方面工作较早的学者之一。他早年参与育成和推广了“金大2905”、“金大26”等小麦品种。30年代,他利用来自中国、苏联、美国的小麦品种进行杂交,对其性状遗传规律做了研究。当时,这种相当规模的遗传研究国内还没有过。他通过对六个普通小麦品种的春冬性及穗部、叶片等十多个性状的遗传分析,明确了单性状的遗传规律以及它们之间的连锁遗传关系,以博士论文形式发表了题为《中俄美小麦品种杂交之遗传研究》的报告(中文摘要发表于《农报》1937年7月)。1938年,他在贵阳对烟草、玉米和油菜生产进行了深入考察,发现贵阳地区适宜发展烟草种植。在他的努力下引进了美国烟草品种。经过三年试验,于1940年第一次在贵阳地区种植了经他引种筛选出来的烟草新品种,并示范推广了育苗、移栽、管理、采收以至烤烟技术。这些工作为后来贵州烟草事业发展奠定了坚实的基础。戴松恩还针对当时有人提出要大量引入美国双杂交玉米种子的问题,进行了三年引种试验,发现美国双杂交玉米种并不比当地的最优品种好,有的甚至更差。他在《美国杂交玉米在我国的利用问题》(《农报》1939年)一文中明确指出:直接利用美国双杂交玉米并不能增产,只有利用它的自交系和国内材料才能找出适应我国情况的高产杂交玉米来。同一时期,他还为当地的油菜育种做了不少基础研究工作,诸如连续自交对不同类型油菜品种的生长发育和结实性的影响等,为制定合理的育种方案提供了科学依据。赤霉病是长江下游地区小麦生育后期最易流行的严重病害。有些国外专家曾散布在严格接种的条件下,小麦品种都要感染赤霉病,抗病育种谈何容易的悲观论点。戴松恩等怀着试试看的心情,对已搜集到的小麦品种材料进行了连续四年的抗病性鉴定试验。1941年,他发表了《小麦赤霉病抗病性研究》(《农报》1941年),指出在严格接种条件下中国小麦品种中有对小麦赤霉病表现抵抗的材料,并以云南“牟定火麦”为例,论证了选育抗病品种的可能性。这一发现,对发展我国小麦抗赤霉病育种工作是一个很好的启发。50年代初,我国学术界出现了“米丘林遗传学”和“摩尔根遗传学”两个学派的争论。戴松恩为了验证李森科“种内无竞争”的学说,和育种中搞“品种内杂交”以改良种性措施的真伪进行了四年的系统研究,结果得不出上述结论;虽然提出了对“米丘林遗传学”中“嫁接杂种”,“获得性遗传”的不同看法,限于当时“一面倒”的形势,未公开发表。为了弥补我国在小麦育种基础理论及方法上与国外的差距,从1978年起戴松恩主持了“小麦非整倍体研究”。这是为小麦定向育种提供理论根据的基础研究,是利用非整倍体材料和相应的分析方法,测定基因位置及连锁关系,通过染色体附加、代换和易位技术,达到有计划、有步骤地创造麦类新品种的目的。这项技术在当时我国比美、英、加等国家落后。1980年,他主持召开了“全国小麦非整倍体研究讨论会”,并发表了《为什么研究小麦非整倍体》及《小麦非整倍体》(经典著作的译文)等文章,积极推动了这项研究工作的发展。他强调指出,小麦非整倍体研究在形态形状、抗病虫性、抗逆性、品质性状和其他数量性状的基因分析或定位等方面很有意义,并可直接应用于小麦育种,为农业生产做出贡献。他提出了在小麦品种间杂交中,利用ph基因创造出更多优良变异的设想。在他的指导下,他的助手和研究生已取得了可喜的成果,并进行了各种变异类型的细胞遗传学研究,为开创小麦育种的新途径进行了有益的尝试。他担任中国农业科学院研究生院副院长时,对教学指导认真负责,一丝不苟,并且亲自带研究生,也没有中断过研究工作。他还对如何提高研究生培养水平提出了许多新的建议。1982年我国研究生学位制度恢复没有几年时间,他多次建议本科生大学毕业工作2年后才准报考研究生,建议从1984年招收在职研究生,加速培养他们成为能够独立工作,富有开拓精神的科研人才。同时,他积极倡导对在职人员进行培训,不断提高业务水平。他还为中国农业科学院研究生教育的发展,争取必要的物质条件,做了大量工作。

(1)烟农1212

烟农1212是由山东烟台农科院选育的小麦新品种,2018年通过山东省小麦品种委员会审定,审定编号:鲁审麦20180004,2019年通过了河北省小麦品种委员会审定,审定编号:冀审麦20198008。

品种特性:该品种为半冬性,株高74~厘米,具有高产、抗寒、抗病、抗倒伏、抗干热风、抗衰老等“一高五抗”特点,平均亩产438~千克,最高亩产公斤,多次刷新了我国小麦高产纪录。适宜在山东全省、河北南部、安徽北部、河南东部等部分高肥水地块种植,增产潜力巨大。

(2)郑麦618

郑麦618是由河南省农业科学院小麦研究所选育的小麦新品种,2018年通过国家品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20180027。

品种特性:该品种为半冬性品种,全生育期为229天,株高厘米,茎秆弹性较好,抗倒性较好。抗病性强,平均亩产541~547公斤,最高亩产亩产公斤,是一个超高产小麦新品种,适宜在河南大部,陕西省西安、渭南、咸阳、铜川和宝鸡市灌区,江苏和安徽两省淮河以北地区高中水肥地块中茬种植。增产潜力大。

(3)郑麦136

郑麦136是由河南省农科院小麦所丰优育种室选育的一个超高产、多抗中筋小麦新品种。2018年通过河南省品种审定委员会审定,审定编号:豫审麦20180008,2019年通过国家品种审定委员会评审,审定编号:国审麦20190026。

品种特性:该品种为半冬性品种,全生育期230~233天,株高~厘米,株型松紧适中,茎秆弹性好,抗倒性较好。

平均亩产542~563公斤,最高796公斤。适宜在河南大部,安徽北部、陕西西安、渭南等部分地区,江苏淮河以北地区高肥水地块种植,产量高品质优,是一个优质高产的小麦新品种。

小麦纹枯病的研究论文

1.《小麦主要病害流行规律、预测预报和控灾技术研究》获安徽省科学技术三等奖,第4完成人(证书号:2005-3-R4),20062.《水稻病害流行学研究》,安徽省科技成果,第5完成人,20003.《水稻纹枯病预测与管理模型-RSPM-1研究》,国家科技成果,第10完成人,1994 1.《Ch空间中中立型随机泛函微分方程解的存在唯一性》(通讯作者),山东大学学报,2010,,:26-302.《非Lipschitz条件下Ch空间中随机泛函微分方程解的存在唯一性及其稳定性》(通讯作者),中国科学技术大学学报,2010,,.《上下解方法给出具有时滞泛函微分方程解的存在性》(通讯作者),大学数学,2009,,:20-244.小麦纹枯病区域综防的初步研究,南京农业大学学报,.植物病害流行的生存模型及其参数估计,南京农业大学学报,.群落有序样本的一种聚类分析方法,生物数学学报,.两产品竞争销售的一个数学模式,生物数学学报, 引理的推广与随机变量部分和的.稳定性,工科数学,.植病流行的一个广适性模型,安徽农业大学学报,.一个植病流行的偏微分方程模型,生物数学学报,.关于CD和CES农业生产函数的相似性,安徽农业大学学报,.一类带随机初始菌量的植病流行过程,安徽农业大学学报,.农林类数学教学改革成果与现状分析,中国大学教学,.高等农林院校大学数学课程的改革与实践,《大学数学课程报告论坛》论文集,

冯国华,男,1965年9月生,江苏通州人,汉族,现任徐州市农科院小麦研究室主任,研究员。1984年江苏农学院农学专业毕业,农学学士。毕业后一直从事小麦育种栽培研究,先后主持江苏省应用基础、三项工程、国家攻关、农业科技成果转化、863计划、转基因专项等课题,并长期主持省淮北片小麦区试。作为主要完成人育成徐州21~徐麦31等11个小麦新品种,不断刷新淮北地区小麦高产记录,成为不同时期徐州市乃至黄淮麦区南片的主体品种,累计推广2亿余亩。开展小麦纹枯病抗源筛选、创新和遗传特性研究,建立生物技术和品质分析实验室,初步完善分子标记辅助育种体系,提高了常规育种效率,实现了产量和品质的同步提升。共获部省市科技进步奖11项次,其中部省二等奖4项,发表论文28篇,参编专著2部。荣获江苏省突出贡献专家、徐州市优秀专家、省优秀科技工作者、省“333”工程培养对象等荣誉称号。

几丁质是一种除了纤维素之外最 丰富的天然生物聚合物,含有丰富的C、N元素,能被微生物降解利用,作为一种无污染的微生物肥料供给植物生长的养分。 1 甲壳质简介甲壳质是地球上最丰富的天然高分子化合物之一,其年生物合成量估计可达百亿吨之多,足可与纤维素的年产量相匹敌。甲壳质属于直链氨基多糖,学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖],分子式为(C8H13NO5)n,单体之间以β(1-4)甙键连接,分子量一般在106左右,理论含氮量(图1)。甲壳质是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物,其化学结构与植物中广泛存在的纤维素非常相似,若把组成纤维素的单个分子——葡萄糖分子第二个碳原子上的羟基(OH)换成乙酰氨基(NHCOH3),纤维素就变成了甲壳质,从这个意义上讲,甲壳质可以说是动物纤维。在甲壳质分子中,因其内外氢键的相互作用,形成了有序的大分子结构,溶解性能很差,这限制了它在许多方面的应用,而甲壳质经脱乙酰化处理的产物——壳聚糖,却由于其分子结构中大量游离氨的存在,溶解性能大大改观,具有一些独特的物化性质及生理功能,在农业、医药、食品、化妆品环保诸方面具有广阔的应用前景。目前,国内外常采用化学法,经过酸碱处理,脱支钙盐和蛋白质,然后用强碱在加热条件下脱去乙酰基就可得到应用十分广泛的可溶性甲壳质(壳聚糖)。壳聚糖的分子量为十几万至几十万。因制法、工艺条件和要求不同,脱乙酰基度可由60%到95%以上。这种壳聚糖较甲壳质的溶解性能大大改善,可溶解于酸各酸性溶液中,但不能直接溶于水。当壳聚糖经过降解成为低分子量的寡聚糖,产品可直接溶于水,从而扩大适用范围。大量的研究结果表明,甲壳质及其衍生物以其独特的作物机理用于维护农业生态环境,保护人民身体健康,是用于生产绿色食品的一种环保型农药, 是无公害农产品生产和可持续农业的重要资源。2 甲壳质在农业上的应用 病虫害防治剂 植物病原菌生长阻制剂在植物病原菌与寄生植物之间,壳聚糖对植物病原菌的孢子萌发和生长有阻碍作用,并对病原菌感染的防护机能有诱导作用。在25。C分别以~1%壳聚糖溶液浸泡棉花组织细胞,结果表明,随着壳聚糖浓度、脱乙酰基度的增加,其抑制作用增强,1%壳聚糖能阴抑90%病原菌的生长。用的壳聚糖溶液喷洒烟草,10天内可减少烟草斑纹病毒的传播;喷洒的壳聚糖可阻止豆科植物免遭受病原菌的侵染,菜豆将减少由苜蓿花叶病毒造成的损伤;浸种处理,可使小麦纹枯病发病率降低30%~50%,大豆根腐病发病率降低42%;种子处理可防治水稻胡麻斑病、花生叶斑病和埃及豆萎蔫病;芹菜苗用25~50μg/ml壳聚糖浸根可防治尖孢镰刀菌引起的萎蔫症;番茄浸根或喷施可防治根腐病;黄瓜水培液中加入壳聚糖可控制由腐霉菌引起的猝倒病等。 植物或园艺作物的抗病诱活剂甲壳质的诱导抗病性,近年来报道较多,如壳聚糖的降解产物对黄瓜的幼苗离体叶片及整株都能诱导出几丁质酶活性,而且这种诱导作用是可以传导的。植物体内不含甲壳质、壳聚糖的成分,但却具有几丁质酶。这些酶能与植物病原菌或害虫外皮的甲壳质反应,并阻止其侵入植物组织内,从而增强了植物自身对敌害的防御能力。树组织附上层甲壳质膜后,这些植物组织中的几丁质酶活性比没有覆盖甲壳质薄膜的去皮树组织提高4倍,并且这层甲壳质膜在4~24周内被树组织降解、吸收,且加快了树组织的伤口愈合。用氨基糖喷施黄瓜幼苗,500倍液;800倍液及1000倍液处理后,几丁质酶的活性分别提高了,和;500倍液处理黄瓜枯萎病的诱导活性提高,表明壳低聚糖对植物防御酶系有较强的诱导作用。 杀线虫剂线虫近些年来给水果、蔬菜和粮食作物造成很大危害。将壳聚糖与适当的载体物质相混,可制成一种对防治线虫非常有效的天然物农药。它不溶于水,不会对地下水造成污染。它的杀虫作物与化学制剂在美国已开始使用,其商品名是CLANDO SAN,主要用于苗圃及园艺作物,如草莓等。当用1%量施入土壤时,能在60天内控制线虫的发生。 种子处理剂壳聚糖用于多种粮食、蔬菜作物的种子处理(浸种、拌种、包衣)可促进种子提前发芽、作物生长、激发抗病能力、提高产量和品质。这一领域近年来研究成果较多。关于甲壳质应用于种子处理后提高产量和改进品质,增加抗病的机理,正在深入的研究中。壳聚糖能在种子表面形成一层保护膜 ,利于保持种子水份,又能吸收环境中的水份供作物需要,如果土壤水分过多,又能阻断水分,防止种子烂掉,有利于种子发芽和出苗。用不同数量的壳聚糖处理小麦、水稻、玉米、棉花、大麦、燕麦、大豆、甘薯、疏菜等几个物种子处理上,均有取得增产的报道,国外报道,国外报道可使茶叶道更香醇,提高水稻的抗寒能力,番茄颜色靓丽,提高含糖量等。 肥料和土壤改良剂甲壳质/壳聚糖有改善土壤性质的作物,加上壳聚糖的抑菌作用,可将壳聚糖与可溶性蛋白(如胶原蛋白)合成液体土壤改良剂。这种改良剂有适当的稳定性和可降解性,降解后是优质的有机肥料,供作物吸收利用。还能抑制土壤中的病原菌生长繁殖,有效地改善土壤的团粒结构和微生物区系。这种液体土壤改良剂,喷洒到土壤表面后,能形成一层薄膜,起到保墒作物。施加粘土土壤中,可大大提高作物的产量。以壳聚糖为基本成份,配以化肥、微量元素等营养成分及防腐剂,可制成用于无土栽培的叶面肥料。 果蔬保鲜剂和食品防腐剂壳聚糖保鲜剂天然、安全、无毒,是来自于自然又回归自然的环保保健型保鲜剂;具有优良的成膜性和附着性。形成一层选择透气性保护膜,限制了氧气的进入,但不影响二氧化碳的通透,使果实处于自发调节的微气调状态从而延缓了果实的成熟衰老进程;具有广谱的抗菌活性。不但影响二氧化碳的通透,使果实处于自发调节的微气调状态从而延缓了果实表面的细菌,还能抵御外面病菌的侵入,达到防腐保鲜的作用;具有良好的保湿性。一方面抑制了果蔬的蒸腾作物,另一方面又有良好的保湿性能,创造了一个良好的稳定的湿度环境,利于保持鲜度;具有优良的抗氧化活性。防止果蔬变色提高商品价值。总之,壳聚糖保鲜剂的功能在于为果蔬产品创造成了一个良好的气体环境,减缓了果蔬菜成熟衰老的生化反应,降低了水份的蒸腾,抵抗和抑制了病原菌的侵染,提高了保鲜率,延长了货架寿命,从而达到保鲜的效果。3 甲壳质产品作为农药的一些特点甲壳质产品作为农药在种植业的实际应用中表现出许多优秀的特性,概括起来可以归纳以下10个方面。 完全无毒无害甲壳质、壳聚糖均属天然高分子化合物,无毒无味,可被生物降解。甲壳质对动物经口的亚急性实验表明,LD50为16g/kg鼠体重。以壳聚糖对ICP系鼷鼠按每日18g/kg鼠体重进行连续19日经口投入的亚急性毒性实验,未发现异常现象。可以认为壳聚糖与蔗糖、食盐一样,对人和动物是无害的。在国内外已有用甲壳质、壳聚糖制成的保健食品、化妆品、医药等作为商品出售。这是甲壳质产品能成为绿色农业主导产品的必备和基本的特点。甲壳质产品的毒性等级应为实际无毒,然而我国现行农药管理体系中对农药毒性等级的划分还没设这个等级(过去从来还没有完全无毒的农药),因此,甲壳质产品(如OS-施特灵)还不得不在包装上标明低毒的字样。 有效诱导作物增强抗性这是甲壳质产品最具有竞争力,最被看好的特点。传统的植保技术过份依赖化学农药,而几乎所有的农药都是遵循直接杀灭原则。在这种观念和技术的主导下,使病虫的抗药性不断增加,而植物自身的抗病抗逆机制却逐渐被削弱、钝化、休眠甚至丧失。这就是现今病虫害防治越来越困难的根本原因。由此可见,要使植保走出误区,摆脱胎换骨困境,应该首先着眼于千方百计调动作物自身的免疫机制,甲壳质产品恰好为此创造了条件,提供了物质基础。甲壳质作物于植物能诱导其在短时间内产生大量多种抗性物质,使作物用于植物能诱导其在短时间内产生大量多种抗性物质,使作物自身免疫能力大大提高,一旦病菌侵犯,这些抗性物质就能从多个靶位对之加以消灭。这种作用持久,而且病菌难以产生抗药性。实践表明,抓住了调动作物自身免疫这条主线,强调预防为主,辅助科学管理和适当的外部农药的抑控,许多病害的防治都变得不再困难。甚至给那些长期困扰被认为几乎无望解决的病害的防治带来了光明的前景。 可防可治应用甲壳质强调预防为主,甲壳质产品最好在作物发病前使用才能获得最佳效果。然而,由于甲壳质的作物机制是诱导作物产生抗性物质,这些抗性物质可以迅速歼灭入侵的病菌,因此,在作物已经发病后及时使用甲壳质产品,往往也可取得较好的效果。实践表明,应用甲壳质产品对炭疽、疫病、病毒、枯黄萎、根腐等病害均可直接控制。对其他多数病害,或病情严重时,可与外抑农药(减量)配伍,内抗外抑,协同作物,多数情况也都能取得满竟的效果。这一点对于甲壳质产品的前期市场开拓竟义尤为重要。 防治病害范围广泛甲壳质诱导作物产生多种抗生物质,因此对病毒、真菌、细菌三方面病害的防治都有效,尤其是对病毒病的防治过过往往是植保的难题,而用甲壳质产品防治效果却十分理想。这些均已得到实践的验证。辅助防治虫害实践表明,经常使用甲壳质的作物较少发生虫害。对这种效果的作物机制还缺少深入的研究,有报导说由于昆虫外皮均含有几丁质,而甲壳质诱导作物产生的几丁质酶可降解昆虫外皮的几丁质从而破坏昆虫表皮使之死亡;也有人认为,几丁质聚糖被作物吸收后,在植物吸吮后进入体内把内壁的几丁质壳素酶分解掉,使其失去了生物被膜而丧失生存条件。这些情况均在昆虫则孵化成幼虫时效果最好。甲壳质产品对各种蚜虫均有明显的触杀作物,这已经得到实践的验证。 增强作物的抗逆能力甲壳质诱导作物的抗性不仅表现在抗病,也表现在抗逆方面。施用甲壳质,对作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害、气害、抗营养失衡等方面有良好作物。这是由于甲壳质对作物本身以及土壤环境均产生多方面的良好影响,譬如甲壳质诱导作物产生的多种抗性物质中,有些具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害作用;再如甲壳质能促使作物生长健壮,健壮植株自然也有较强的抗逆能力;甲壳质对土壤环境的影响将在下面加以介绍。实践中,当作物幼苗遇低温冷害而萎蔫时,及时使用甲壳质很快植株就恢复了长势;当作物不论是什么原因导致根系老化时,使用甲壳质很快就会促使焕发出有活力的新根系;当作物受农药药害枝叶枯萎时,使用甲壳质可以辅助解毒并使之很快就抽出新的枝叶。这些都是甲壳质增强作物抗逆性能的典型实例。 提高产量,改善品质甲壳质对作物的增产作用也十分突出,这是因为甲壳质可以激活、增强植株的生理生化机制,促使根系发达,茎叶粗壮,使植株吸收和利用水肥的能力以及光合作用等都得到增强。实践表明,甲壳质用于粮食作物,仅处理种子即可增产5%-15%;用于果蔬喷灌等可增产20%-40%或更多。对作物品质的改善如增加粮食蛋白质和面筋的含量、果蔬糖的含量,产品风味的改善等作用也十分明显。随着人们生活质量的提高,产品的品质将会越来越受到重视,甲壳质在这一方面的作用将日益显得重要。 有利于改善土壤中微生物的分布这是甲壳质很有意思的特点。研究表明,甲壳质进入土壤后可以大大促使有益细菌如固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的增生,抑制有害细菌如霉菌、丝状菌的生长。譬如使放线菌的数量可增加近30倍。这一特点决定了甲壳质可以有效改良土壤,改善作物的生存环境,也是它可以防控土传病害和促进作物生长的一个重要原因。 广谱抗菌,良好的成膜性、保湿性和选择透气性甲壳质有广谱的抗菌性。研究表明,甲壳质对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的多数菌都有很好的一杀作用。甲壳质在植株和产物表面形成薄膜,对病菌的侵害起阻隔作用,而且这层膜有良好的保湿作用和选择性透气作用。这些特性决定了甲壳质可以成为果蔬保鲜剂的最好原料。现在甲壳质保鲜剂已经问世,其保鲜作用十分良好。甲壳质的抗菌作用也表现在甲壳质产品的一些辅助用途上,譬如可治疗外伤,消炎,止血,止痛,促进伤口愈合,治疗脚气等等。 使用方便,价格不贵甲壳质产品多为水剂,对水就可以利用。价格不贵农民比较容易接受。综上所述,甲壳质产品集诸上许多独特优点之大成,特别是它的诱抗特性在植保方面有重大意义,这些在现有农药中是少见的。甲壳质产品的广泛应用将会导致植物保护从观念到技术的一次根本性变革,将会为减少作物病虫害,发展两高一优(高产、高效、优质)的绿色农业带来美好的前景,其前途不可限量。这已经在实践中日益明显地表现出来了。4 典型作物典型病害的防止 瓜、菜、草莓等作物连作减产的防治瓜、菜(主要是茄果类)、草莓等作物的连作减产,历来被视为难题,一直未能找到理想的解决办法。连作减产的原因是多方面的,如土壤养分的失调,土壤盐分含量过高,上茬同类作物所产生的废酸中毒,以及镰孢菌为主的土传病菌的危害等。要彻底解决连作问题必须采取综合的防治措施。传统的防治方法,如轮作倒茬,选用抗病品种,嫁接,淹水改土灭菌,化学药剂防治等,均存在各种局限和困难,难以取得理想的效果。利用生物农药健根宝(沈阳农业大学开发的微生物农药)和甲壳质生物农药(施特灵),辅以合理施肥和科学管理,有望为解决连作减产开辟出一条崭新而有效的途径。健根宝和甲壳质产品主要解决重茬最关键、最棘手的防控土传病害问题。仅仅应用健根宝和甲壳质产品就可以解决连作减产的主要问题,实现防病、增产,这已经得到了实践的验证。 水稻立枯病的防治水稻旱育苗已成为我国水稻栽培的主要技术。面积不断扩大,然而水稻苗期的立枯病也相应肆虐,成为制约旱育苗发展的主要障碍。立枯病因源于幼苗出土后的寒潮、冷害,小苗的正常代谢受到阻碍,原生质受到破坏,生理机能减弱,以致内抗性减弱甚至丧失,病菌就相机侵染。由此可见,防治苗期立枯病,增强秧苗自身的抗性是关键所在,甲壳质产品恰可担当此任。用甲壳质产品浸种,出苗后,小苗一叶一针到三叶一针时喷2遍甲壳质产品。最好在喷第一遍(一叶一针)时加入常规50%量的叶面肥,效果更好。 地下块茎(含鳞茎、根茎)类作物的防病和增产甲壳质生物农药对块茎类作物的抗病增产效果特别显著,应积极倡导采用。甲壳质的作用主要表现在作物的早期发育中,以土豆为例,施用甲壳质产品后,其主要有效成分壳聚糖被土豆块茎的淀粉粒子吸收后,作为细胞高效活化因子可取代其他植物激素,促进生根早发,提高出苗率,促进淀粉的大量合成。这是实现高产的基本因素。当苗出齐后,尤其在插墒时和土豆形成期是薯类晚疫病盛发期,可用甲壳质产品喷防,如见病则提高甲壳质产品浓度控制。按上述措施,出苗率已平展叶期计算,展叶出苗率比对照高,平均提前三天出苗;须根增加5%,主根直径比对照平均增粗,主根长度比对照增长,在生长中期计算,没进行任何喷雾情况下产生量比对照增加,可以认为:所有地下块茎、鳞茎、根茎类作物应用甲壳质产品处理是挖掘增产潜力的最简便有效的方法。5 结论面临新世纪到来之际,人类对于保护地球、保护生存环境,发展绿色农业,生产无公害、无污染、无残毒的农产品已成为时尚的追求。可以预见,甲壳质生物农药的广泛应用,必将成为绿色农业的发展开拓出一片崭新的天地,为广大农民的增产增收带来美好的前景。

小麦抗病育种的研究进展论文题目

抗病育种的历史证明,选育和使用抗病品种防治农作物病害是最经济有效的措施。长期以来,抗病育种主要使用了小种专化抗病性,由于病源菌生理小种变异,抗病品种的抗病性丧失现象愈益突出,大大缩短了抗病品种使用年限,甚至品种抗性丧失的速度超过了育种速度,这是理论和实践上急待研究解决的课题。许多学者认为,解决此问题主要可从以下几方面来考虑: (1)尽快改变抗源单一化和品种单一化的局面。加快推广利用不同的高效抗病基因,逐步实现抗病基因和抗病品种的合理布局,以减缓优势毒性菌系的繁殖速率,减少越夏菌源和外来菌源,尽量减少病害流行造成的损失。 (2)注重多个高效基因的累加及多系品种的培育。进行抗白粉病基因累加应是培育持久抗性品种的一条有效途径,实践证明,单基因控制的抗性极易丢失,由多个基因控制的抗性一般较为稳定持久。借助分子标记等新技术,培育抗谱上互补性较强的多系品种应用于大田,也可大大控制新的优势小种在某一地区的流行及扩展。 (3)加强低感和慢粉抗性品种的利用 对抗病品种的推广应用,应注意不要一味追求免疫、高抗品种,低感。慢粉和耐病品种也值得推广利用。据段双科等(1999)在陕西八年的观察研究,认为淮阴894、阿勃等属低感、慢粉品种,具有非小种专化抗性的特征,抗病性持久稳定。从病菌---寄主群体互作的观点出发,慢粉抗性趋于稳定化选择的方向。因此可保持自然界病菌群体相对稳定,从而延长品种的抗性寿命。 (4)进一步挖掘抗性较好的地方品种和农家品种,及其近缘种属所含有效抗病基因。借助现代生物技术新手段将它们导入生产品种中,从而拓宽小麦抗源,培育更加持久而又稳定的抗性品种。

(1)烟农1212

烟农1212是由山东烟台农科院选育的小麦新品种,2018年通过山东省小麦品种委员会审定,审定编号:鲁审麦20180004,2019年通过了河北省小麦品种委员会审定,审定编号:冀审麦20198008。

品种特性:该品种为半冬性,株高74~厘米,具有高产、抗寒、抗病、抗倒伏、抗干热风、抗衰老等“一高五抗”特点,平均亩产438~千克,最高亩产公斤,多次刷新了我国小麦高产纪录。适宜在山东全省、河北南部、安徽北部、河南东部等部分高肥水地块种植,增产潜力巨大。

(2)郑麦618

郑麦618是由河南省农业科学院小麦研究所选育的小麦新品种,2018年通过国家品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20180027。

品种特性:该品种为半冬性品种,全生育期为229天,株高厘米,茎秆弹性较好,抗倒性较好。抗病性强,平均亩产541~547公斤,最高亩产亩产公斤,是一个超高产小麦新品种,适宜在河南大部,陕西省西安、渭南、咸阳、铜川和宝鸡市灌区,江苏和安徽两省淮河以北地区高中水肥地块中茬种植。增产潜力大。

(3)郑麦136

郑麦136是由河南省农科院小麦所丰优育种室选育的一个超高产、多抗中筋小麦新品种。2018年通过河南省品种审定委员会审定,审定编号:豫审麦20180008,2019年通过国家品种审定委员会评审,审定编号:国审麦20190026。

品种特性:该品种为半冬性品种,全生育期230~233天,株高~厘米,株型松紧适中,茎秆弹性好,抗倒性较好。

平均亩产542~563公斤,最高796公斤。适宜在河南大部,安徽北部、陕西西安、渭南等部分地区,江苏淮河以北地区高肥水地块种植,产量高品质优,是一个优质高产的小麦新品种。

这次分享的文章是近期由,中科院何祖华研究员和美国俄亥俄州立大学/中国农业科学院植物保护研究所王国梁教授受邀在 Annual Review of Plant Biology 撰写题为 “Exploiting Broad-Spectrum Disease Resistance in Crops: From Molecular Dissection to Breeding” 的综述论文。文章分为两大部分,第一大部分1-3小节,主要是论述分子层面的抗病过程,第二大部分是4-5小节,提出了如何将BSR应用到育种过程中去,我主要关注的是第一大部分,后面的部分仅作了解。

Broad-spectrum resistance(BSR)是一个优良的性状因为它可以对超过一种病原菌或同一病原菌的大多数病原小种产生抗性。本文报道了不同物种BSR基因的鉴定和功能解析工作,并讨论了BSR在分子育种中的应用。

作物面临的病害有真菌,卵菌,细菌,病毒和线虫。

Broad-spectrum resistance(BSR): 植物能抵抗两种病原菌或对同一病原菌的多个病原小种产生抗性的。

Resistance(R) genes: 对病原菌产生抗性的基因,如编码表面受体(receptor-like kinases)的基因和细胞内受体NLRs(能直接或间接地检测同源的病原菌效应子)

Quantitative trait locus(QTL): 一段特定的染色体区域或负责生物体群体表型中数量性状变异的遗传位点。

Species-nonspecific broad-spectrum resistance(SNS BSR): 植物对多于一种病原菌产生抗性。

Race-nonspecific broad-spectrum resistance(RNS BSR): 植物对同一病原菌的多个小种产生抗性。

育种家早先使用单显性或隐性的R基因,因为它们效应强且容易选择。大多数基因具有对单一或少数病原菌的特异小种产生抗性;然而,致病菌种群的突变和毒力的转移使这些抗特异小种的R基因有效性很短,而由QTLs控制的部分抗病性通常没有小种特异性。尽管在同一遗传背景结合单一R基因和QTLs对抗病性是有效的,但是技术上是有难度的并且耗时长。因此,选择BSR就被提上了日程。

PTI和ETI。

PAMPs通常对于病原菌的生存是至关重要的并且进化上是保守的。植物的PRRs是膜定位的RLKs或RLPs。来自拟南芥,水稻和马铃薯的五个PRRs被报道是SNS BSR(T1)。拟南芥第一个RLK-PRR是FLS2,对包括假单胞菌在内的具有鞭毛蛋白细菌都有SNS BSR;在其他物种中异源表达FLS2增强了其对一些细菌的抗性。细菌的另一种PAMP,elf18,是EF-TU N端的抗原表位,被EFR识别,也作为一种SNS BSR蛋白来调节拟南芥对细菌病害的抗性。Xa21是作物中第一个RLK-PRR R基因,对Xoo和Xoc的大多数小种都有抗性。在柑橘、拟南芥、香蕉中异源表达Xa21增强了对多种细菌病害的抗性。水稻中包含Lysin motif的蛋白LYP4和LYP6是双功能PRRs,可以感知细菌肽聚糖和真菌几丁质,激活对细菌和真菌的抗性。拟南芥中RLP-PRR RLP23与LRR受体激酶SOBIR1和BAK1形成三聚体来调节微生物蛋白坏死和乙烯诱导(Necrosis and ethylene-inducing peptide 1-like protein,NLP)的免疫反应。因此可以说明,识别广泛的微生物模式的PRRs可能特别适合于设计作物免疫。

首次鉴定的SNS-BSR NLR蛋白是与拟南芥抗性相关的RRS1(RESISTANCE TO RALSTONIA SOLANACEARUM1)与RPS4(RESISTANCE TO PSEUDOMONAS SYRINGAE4),它们作为双重的R基因系统,对细菌和真菌都产生抗性。RPS4与RRS1成对工作,触发超敏反应(HR),对含有AvrRps4的丁香假单胞菌产生抗性。除了AvrRps4, RRS1/RPS4还能识别来自青枯菌的效应蛋白PopP2。此外,RRS1和RPS4都是抵抗真菌病原菌炭疽病所必需的,可能是通过识别一种未知的效应子。

Wall-associated kinases(WAKs): 植物的一类受体激酶,包含胞外的聚半乳糖醛酸结合结构域,跨膜结构域和胞内的Ser/Thr激酶结构域。

Defense-signaling genes: 在信号转导通路中发挥功能的基因,与病原菌的识别和防卫激活联系起来。

Pathogenesis-related(PR) genes: 在防卫响应下游的基因,负责抗菌类物质的产生。

NHR(Nonhost resistance): 植物对所有非适应性病原菌的抗病性;植物对大多数可能致病的微生物表现出的最常见的抗病性。

总共42个防卫信号基因被认为参与到SNS BSR抗性中(Supplemental Table1)。

MAPKs是众所周知的防御信号蛋白,它将防御信号从免疫受体传递到下游蛋白;例如,OsMAPK5负向调节水稻对细菌性病原菌 细菌性古枯病和真菌稻瘟病的抗性。OsMPK15负调控PR基因表达和ROS积累,osmpk15敲除突变体增强了对Xoo和多个稻瘟病小种的SNS BSR。

除了MAPKs,其他的激酶,如RLKs和RLCKs,也在SNS-BSR中发挥功能。两个水稻的WAKs,OsWAK25和OsWAK91,对于SNS BSR抗稻瘟病和白叶枯是重要的。

蛋白质泛素化介导的降解也在SNS BSR中发挥重要作用。水稻U-box E3基因Spl11(SPOTTED LEAF11)编码了细胞死亡的负调控因子,而spl11突变体增加了对稻瘟病和Xoo的SNS BSR。敲除SPIN6(SPL11-interacting Protein 6)也增强了植物对这两种病原菌的抗性。另一个多亚基E3泛素连接酶OsCUL3a (Cullin3a)通过靶向和降解OsNPR1(NONEXPRESSER OF PATHOGENESIS-RELATED 1)负调节细胞死亡和对稻瘟病和白叶枯的SNS BSR。OsBAG4是人BAG(Bcl2-associated athanogene)在水稻中的同系物,它与RING结构域的E3泛素连接酶EBR1(Enhanced Blight and blast)形成一个模块,控制程序性细胞死亡和SNS BSR对稻瘟病和白叶枯的抗性。

表观调控SNS BSR。如水稻中沉默HDT701(HISTONE H4 DEACETYLASE GENE 701)增强了对稻瘟病和白叶枯的抗性。

转录因子是植物免疫信号中关键的成分,在调控防卫基因表达中发挥重要的作用。如WRKY类转录因子,过表达OsWRKY45-1 or OsWRKY45-2激活了对稻瘟病的抗性但是抑制了对纹枯病的抗性,此外这两个转录因子在调控水稻对细菌的抗性中发挥相反的作用:OsWRKY45-1负调控水稻对Xoo和Xoc的抗性,而OsWRKY45-2正调控水稻对Xoo和Xoc的抗性。在拟南芥中,过表达NPR1增强了对细菌病原菌丁香假单胞菌和卵菌的SNS BSR,且这种抗性是有剂量效应的。值得注意的是,NPR1过表达会导致自发免疫和多效表型。

抗菌物质(保卫酶,防卫素,次级代谢物如植物抗毒素,ROS,胼胝质的沉积,细胞壁修饰和程序性细胞死亡)的产生通常受PR基因调控的,这在植物中是唯一的,并且对多种病原菌都有效。

这些PR基因的SNS BSR通常由过表达来实现,如在拟南芥中过表达CaAMP1(Capsicum annuum ANTIMICROBIAL PROTEIN1)增强了其对多种病原菌的抗性。

植物激素合成相关的蛋白也在BSR中发挥重要作用,如OsACS2(乙烯合成酶) 。过表达OsACS2增强了乙烯的产生,防卫基因表达,和对纹枯和大多数稻瘟病小种的抗性;但过表达OsACS2对农艺性状没有影响。

Susceptibility (S)gene: 促进感染过程或支持与病原菌感病性的任何植物基因。

S基因通常被病原菌靶向或诱导来负调控宿主抗病性。Xa5,编码TF IIA的γ亚基 ,是水稻中鉴定的第一个S基因和被发现负调节对Xoo和Xoc多个小种的SNS BSR。Xa13/OsSWEET11 编码一个糖运输蛋白,促进了细菌和真菌侵染,失活后增强了对Xoo和纹枯的抗性。

在水稻中克隆了Bsr-k1(BROAD -SPECTRUMRESISTANCE KITAAKE-1),发现其编码了一种肽重复结构域RNA结合蛋白,并且负调控SNS BSR。Bsr-k1敲除导致水稻苯丙氨酸解氨酶基因(OsPALs)表达上调,并且增强了水稻对稻瘟病和Xoo的抗性。

与主要的基因介导的抗性相比,QTLs控制的数量抗性通常被认为是非物种特异性的,且更持久。

Lr34/Yr18/Pm38编码一种ATP结合盒转运蛋白,该蛋白能部分抵抗小麦的叶锈病、条锈病和白粉病。

NHR是植物对大多数潜在致病性微生物表现出的最常见的抗病形式。第一个被分离的NHR基因是拟南芥的NHO1(NONHOST 1),它正调节对几种非宿主病原体的SNS BSR,如丁香假单胞菌和灰霉病菌。

水稻6号染色体上的Pi2/Pi9位点包含多个RNS-BSR基因,包括Pi2、Pi9、Pi50、piz-t和Pigm。

9个RNS-BSR R基因编码非NLR蛋白(补充表2);例如,水稻基因Xa4编码WAK蛋白,并在不影响粮食产量的情况下提供了对Xoo的持久的RNS BSR。在未接病的植物中,XA4激活纤维素合成酶基因CesA的转录,促进纤维素生物合成,抑制扩张素表达,增加植物细胞壁的机械强度,抑制Xoo侵染。

泛素化介导的信号通路通过激活NLRs和下游免疫信号从而在RNS BSR中发挥重要作用。水稻E3 OsBBI1(BLAST AND BTH-INDUCED 1)通过修改宿主细胞壁来对稻瘟病产生RNS BSR。过表达OsBBI1 增加了ROS,如H 2 O 2 的积累。水稻中另一种E3 OsPUB15与水稻稻瘟病的R蛋白Pid2互作,从而正调控细胞死亡和基础抗性,因此对稻瘟病有RNS BSR。

蛋白激酶类基因也参与RNS BSR。OsBRR1正调对稻瘟病的抗性;六倍体小麦克隆到的LecRK-V(L-type lectin receptor kinase V),在苗期和成熟期产生对白粉病的抗性。

Pyramiding: 通过遗传策略把两个或两个以上的基因结合起来形成优良品系或品种的过程。

Marker-assisted selection (MAS): 这是传统育种的一个补充工具,其中个体的选择取决于多态分子标记和性状之间的联系。

目前为止已鉴定五种S基因来传递 RNS BSR。Mlo是大麦中鉴定的第一个S基因,后来发现在几乎所有高等植物中都存在。MLO定位在膜上,包含保守的跨膜结构域和C端的钙调蛋白结合结构域。

水稻中的S基因,Pi21(QTL)编码富含脯氨酸的蛋白,有一个重金属结合结构域和蛋白互作结构域。pi21的隐性等位基因(在富含脯氨酸的motif上发生突变)对一些稻瘟病小种有RNS BSR。另一个水稻RNS-BSR S基因 Bsr-d1(Broad-spectrum resistance Digu 1) 编码C2H2类TF,在Bsr-d1启动子区一个单核苷酸的突变增强了与MYB转录因子 MYBS1的结合,抑制了Bsr-d1的表达,增强了对多个稻瘟病小种的抗性。一些S基因也在rice-Xoo的病理系统中起作用,包括Xa25/OsSWEET13和Xa41(t)/OsSWEET14,它们编码促进细菌侵染的糖转运蛋白,减少了对Xoo的RNS BSR

三个RNS-BSR QTL已在小麦、玉米和马铃薯中被克隆。小麦中的Fbb1,玉米中的ZmWAK-RLK,马铃薯的R8.

包含多个R基因的水稻通常比包含单个R基因的水稻抗谱要广。如,包含Pi2/Pi1, Pigm/Pi54,Pi2/Pi54, and Piz-t/Pi54对的水稻株系比只含单个R基因的抗性要好。使用MAS获得的Xa4、Xa21、Xa7、Xa23和Xa27聚合的优良水稻品种比只有一个基因的品系具有更广的抗性谱和更高的抗性水平。

当植物不受病原体侵袭时,通常严格控制植物基因的表达以避免自身免疫;然而,少数R基因的过表达可以激活免疫反应,产生抗多种病原菌的BSR,而不会引起高水平的细胞死亡。如使用不同的启动子,包括天然的WRKY13启动子和玉米ubi启动子,增加水稻R基因Xa3/Xa26的表达,可以增加对Xoo抗谱。过表达水稻PRRs OsLYP4和OsLYP6的使对Xoo和稻瘟病产生BSR。

利用防御信号和PR基因来设计BSR是可能的,因为它们通常在免疫受体的下游起作用。

使用TALEN/CRISPR靶向小麦的Mlo位点使得植物抗白粉病。番茄中,使用CRISPR敲除Mlo的同源基因SIMlo1导致抗白粉病。水稻中,CRISPR诱导的敲除Pi21的富含脯氨酸motif提供了对稻瘟病的RNS BSR,编辑三个SWEET基因的启动子区导致了籼梗稻中对所有测试的Xoo株系的BSR。

在水稻中,在多个地点混合种植两年的抗病和感病品种可以大大降低两个品种稻瘟病的严重程度。

pigm,bsr-d1,IPA1。

免疫受体、防御信号、PR和NHR基因等的过表达常常导致细胞死亡和侏儒表型。上游的开放阅读框,在5‘UTR区域,是翻译过程和mRNA周转强有力的顺势调控元件,在被子植物基因组中含量丰富。

BSR品种的广泛和长期种植可能会增加病原菌的选择压力,增加耐药群体的出现。建立用于评价不同品种抗病能力的自然病圃,也将有助于检验BSR基因的有效性。

将PRR和NLRs或QTLs结合,能够增强抗性水平和转基因的抗谱。

以前的研究表明,在一个金字塔中,一个R基因可能掩盖了其他基因的影响,这样一些R基因组合比其他组合提供更少的抗病性。含piz5和Pita的水稻抗病性低于单独含piz5的水稻。

活体性病原菌和死体性病原菌使用不同的策略:死体性病原体杀死宿主组织,因为它们在死细胞或垂死细胞的内容物上定植并茁壮成长,而活体性病原菌则依赖活的宿主细胞来完成它们的生命周期。在许多情况下,对活体性病原菌具有抗性的植物容易受到死体性病原菌的感染,反之亦然。

1.新品种BSR的选择是作物育种中重要的目标。

基因编码PRRs,NLRs和其他的防卫相关蛋白。

3.以QTLs、感病性丢失、非宿主抗性为基础的基因也涉及到BSR。

4.作物中长期的BSR能够通过不同的育种策略来实现。

5.低成本的定位策略,如RenSeq,能够应用到野生品种BSR基因的快速分离。

6.基因组编辑技术,如CRISPR,在BSR设计育种中发挥重要作用。

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